本發(fā)明系有關(guān)一種超聲波影像產(chǎn)生系統(tǒng)及其方法，特別是一種取得聲波散射子之超聲波影像系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

請(qǐng)參考圖1，圖1系本發(fā)明習(xí)知技術(shù)超聲波灰階影像產(chǎn)生之流程圖100。由于超聲波探頭接收到的回音訊號(hào)非常的微弱且復(fù)雜，需要經(jīng)過許多訊號(hào)處理才能以影像顯示。于步驟110中，透過超聲波探頭取得影像射頻數(shù)據(jù)(Radio Frequency Data)，但回音訊號(hào)仍然是屬于上下震蕩的訊號(hào)，將負(fù)相的訊號(hào)轉(zhuǎn)成正值，而取其波形的最大值，此步驟120稱為訊號(hào)解調(diào)，影像射頻數(shù)據(jù)經(jīng)解調(diào)后產(chǎn)生封包(Envelope Data)超聲波數(shù)據(jù)。由于超聲波的能量會(huì)隨著組織深度衰減，所以需要再透過深度增益補(bǔ)償(Depth Gain Compensation)，依深度進(jìn)行補(bǔ)償放大；又由于影像深度的數(shù)據(jù)是反應(yīng)在回音時(shí)間長(zhǎng)短上，一般超聲波機(jī)器上另外也提供手動(dòng)調(diào)整的時(shí)間增益補(bǔ)償(Time Gain Compensation)以彌補(bǔ)影像對(duì)比的不足。因?yàn)殡娮酉到y(tǒng)裝置對(duì)于輸入訊號(hào)的有效動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)(Dynamic Frequency Response)不一，目前臨床超聲波系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍(Dynamic Range)常在100～140dB以上，表示回音中最大的訊號(hào)與最弱可辨識(shí)的訊號(hào)相差10～1000萬倍，為擴(kuò)大頻率響應(yīng)范圍，封包超聲波數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮(Compression)形成灰階(Gray Scale)超聲波數(shù)據(jù)，此步驟130稱為數(shù)據(jù)壓縮，常見的方法例如對(duì)數(shù)式壓縮 (Logarithmic Compression)，調(diào)整各位置回音的放大比重(亦即調(diào)整影像色階對(duì)比)以凸顯較微弱的訊號(hào)，于步驟140中，訊號(hào)處理器經(jīng)此一系列的處理，將回音時(shí)間點(diǎn)依聲速轉(zhuǎn)換為深度，該回音訊號(hào)則以對(duì)應(yīng)的灰階值顯示超聲波影像。

然而，雖然透過超聲波系統(tǒng)擷取影像提供醫(yī)療判斷已經(jīng)是很普及的技術(shù)，但同一病兆透過不同的超聲波系統(tǒng)所擷取出來的影像質(zhì)量可能會(huì)不同，舉例來說，超聲波數(shù)據(jù)是由斑點(diǎn)所構(gòu)成，斑點(diǎn)效應(yīng)的存在，某些低對(duì)比的病理特征將無法于超聲波影像中被判讀，為避免其影響影像質(zhì)量，許多以減少斑點(diǎn)出現(xiàn)為目的之方法亦相繼提出。例如，原先運(yùn)用于雷達(dá)回波之Nakagami分布亦開始適用于超聲波訊號(hào)之統(tǒng)計(jì)分析。

超聲波Nakagami影像是一種可評(píng)估組織內(nèi)部散射子排列情形的功能性超聲波影像。當(dāng)超聲波入射波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于組織內(nèi)部散射子的直徑時(shí)，會(huì)發(fā)生超聲波的散射現(xiàn)象，而超聲波回音訊號(hào)會(huì)在灰階影像中出現(xiàn)隨機(jī)明暗斑點(diǎn)狀的亮點(diǎn)，這就是所謂的斑點(diǎn)。斑點(diǎn)的存在模糊了細(xì)微構(gòu)造的影像，降低了超聲波影像的對(duì)比度與分辨率。因此，一般臨床超聲波系統(tǒng)，可允許用戶調(diào)整影像的顯示條件，并提供圖像處理技術(shù)的選擇以降低斑紋的存在。雖然，此舉有利臨床使用觀察，但是將斑點(diǎn)濾除或平滑化，所延伸出的另一個(gè)問題是，微結(jié)構(gòu)的生理與病理信息有可能因此而喪失。這也就是為何傳統(tǒng)灰階影像僅能定性顯示組織結(jié)構(gòu)，而較難反映組織特性的原因。

此外，由于超聲波照影容易因?yàn)槭找艚嵌纫约霸肼暥灰状_認(rèn)病兆的特征與組織的相對(duì)位置。超聲波的噪聲主要所發(fā)生的一些問題是失真，一些生理信息的遺失、不正確或不適當(dāng)?shù)亩ㄎ?、不適當(dāng)?shù)牧炼龋贿m當(dāng)?shù)男? 狀、以及不適當(dāng)?shù)拇笮?，以致讓醫(yī)師在實(shí)際診斷時(shí)，不能提供有效及正確的相關(guān)信息。然而，超聲波系統(tǒng)之用戶可調(diào)整各種參數(shù)，其對(duì)應(yīng)的回音強(qiáng)弱會(huì)因?yàn)橛脩粽{(diào)整系統(tǒng)設(shè)定或不同超聲波掃瞄儀器其本身圖像處理不同，使得相關(guān)信息于灰階影像中則常易遭遺漏。

美國(guó)專利US8092387揭露一種用于反映組織內(nèi)部散射子分布情形之超聲波成像技術(shù)，其系使用Nakagami分布之m參數(shù)，更包括校正程序與利用灰階模式或虛擬彩色模式呈現(xiàn)m參數(shù)數(shù)組之顯示程序。

中華民國(guó)專利TWI320705揭露一種用于反映組織內(nèi)部散射子分布情形之超聲波成像技術(shù)，其系利用校正程序得到最佳大小窗口及虛擬彩色顯示Nakagami分布m參數(shù)數(shù)組，來反映組織內(nèi)部散射子分布情形。

中國(guó)大陸專利CN102379721揭露一種動(dòng)態(tài)分析散射子分布變化的方法，利用機(jī)率密度函數(shù)搭配移動(dòng)窗口技巧來分析超聲波數(shù)據(jù)的二維或三維空間中散射子分布及濃度變化情形，其為利用一機(jī)率密度函數(shù)計(jì)算每一坐標(biāo)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)參數(shù)表示每一坐標(biāo)點(diǎn)在移動(dòng)窗口內(nèi)的斑點(diǎn)信號(hào)大小的統(tǒng)計(jì)分布，以及比較第一和第二超聲波數(shù)據(jù)中每一相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以動(dòng)態(tài)分析樣品的散射子分布和濃度改變情形。

然而US8092387、TWI320705及CN102379721，完全無揭露本發(fā)明應(yīng)用多種散射子分布統(tǒng)計(jì)量方式于超聲波回音訊號(hào)，以評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列之情形，本發(fā)明可協(xié)助提供不同的臨床信息，特別尤其針對(duì)血管位置，加以區(qū)分血管壁與內(nèi)部血流之信息，了解血管位置，可輔助醫(yī)師加以確認(rèn)其觀測(cè)器官之輪廓邊界、或與相鄰器官之相對(duì)位置，有助于醫(yī)師判讀影像之便利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種取得聲波散射子之超聲波影像方法，其步驟中，先取得一超聲波影像數(shù)據(jù)，該超聲波影像數(shù)據(jù)具有復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)，均具有一訊號(hào)影像數(shù)值。

接著，以一第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中一窗口范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)，并以一分散量數(shù)(Measure of Dispersion，MD)、一位置量數(shù)(Measure of Location，ML)或前述量數(shù)之任意組合計(jì)算該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第一參數(shù)值；間隔該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)至少一點(diǎn)距離，再以一第二超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中該窗口范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得另一第二參數(shù)值。

重復(fù)以該點(diǎn)距離為區(qū)隔，計(jì)算復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得復(fù)數(shù)個(gè)參數(shù)值，直到計(jì)算取得該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值，系包含該超聲波影像數(shù)據(jù)中每個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的訊號(hào)影像數(shù)值。

最后，將該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值分別作為該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)至該第n超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的聲波散射子數(shù)值，輸出一超聲波影像，以常用的色階表示方式來顯示該些聲波散射子數(shù)值。

本發(fā)明亦提供了一種取得聲波散射子之超聲波影像系統(tǒng)，系以前述方法為基礎(chǔ)，藉由多種散射子分布統(tǒng)計(jì)量方式于超聲波影像數(shù)據(jù)的訊號(hào)影像數(shù)值統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列之情況，協(xié)助不同臨 床信息的判讀。

本發(fā)明之一種取得聲波散射子之超聲波影像系統(tǒng)，包含一接收設(shè)備、一解析單元以及一顯示單元。

該接收設(shè)備，用來取得一超聲波影像數(shù)據(jù)，該超聲波影像數(shù)據(jù)具有復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)，每一該超聲波回音信號(hào)點(diǎn)具有一訊號(hào)影像數(shù)值。

該解析單元，連接該接收設(shè)備，用以分析該超聲波影像數(shù)據(jù)，系以一第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中一窗口范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)，并以一分散量數(shù)(Measure of Dispersion，MD)、一位置量數(shù)(Measure of Location，ML)或前述量數(shù)之任意組合計(jì)算該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第一參數(shù)值；再者，間隔該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)至少一點(diǎn)距離，以一第二超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中該窗口范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第二參數(shù)值；重復(fù)區(qū)隔該點(diǎn)距離，統(tǒng)計(jì)復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得復(fù)數(shù)個(gè)參數(shù)值，直到計(jì)算取得該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值，系包含該超聲波影像數(shù)據(jù)中之該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的訊號(hào)影像數(shù)值。

該顯示單元，連接該解析單元，將該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值分別作為該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)至該第n超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的聲波散射子數(shù)值，輸出一超聲波影像，以常用的色階表示方式來顯示該些聲波散射子數(shù)值。

附圖說明

圖1系說明習(xí)知技術(shù)灰階超聲波影像產(chǎn)生之流程圖；

圖2系說明本發(fā)明取得聲波散射子之超聲波影像方法所設(shè)計(jì)之系統(tǒng)實(shí)施圖；

圖3系說明本發(fā)明一窗口在超聲波影像中移動(dòng)之操作示意圖。

圖4系說明本發(fā)明以公式四為依據(jù)提出三種不同的百分位數(shù)之表格；

圖5A至圖5E系以本發(fā)明公式四第一組參數(shù)為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像及其原始之超聲波影像。

圖6A至圖6E系以本發(fā)明公式四第二組參數(shù)為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像及其原始之超聲波影像。

圖7A至圖7E系以本發(fā)明公式四第三組參數(shù)為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像及其原始之超聲波影像。

圖8系說明以本發(fā)明公式六為依據(jù)提出四種不同的百分位數(shù)之表格；

圖9A至圖9D系以本發(fā)明公式六為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像，及圖9E為原始之超聲波影像；

圖10系以本發(fā)明公式九為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像；

圖11系以本發(fā)明公式十為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像；

圖12系以本發(fā)明公式十一為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像；

以及

圖13系本發(fā)明取得聲波散射子之超聲波影像方法的一實(shí)施例流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種取得聲波散射子之超聲波影像方法及其系統(tǒng)，系藉由多種散射子分布統(tǒng)計(jì)量方式于超聲波影像數(shù)據(jù)的訊號(hào)影像數(shù)值統(tǒng)計(jì)，進(jìn) 而評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列之情況，協(xié)助不同臨床信息的判讀。

請(qǐng)參照?qǐng)D2及圖3所示，圖2系示意本發(fā)明取得聲波散射子之超聲波影像方法所設(shè)計(jì)之系統(tǒng)實(shí)施圖，本發(fā)明之超聲波影像系統(tǒng)200包含一接收設(shè)備210、一解析單元220以及一顯示單元230；圖3系說明本發(fā)明一窗口(window block)330在超聲波影像中移動(dòng)之操作示意圖。

超聲波影像系統(tǒng)200透過接收設(shè)備210，例如超聲波探頭對(duì)一組織進(jìn)行拍攝得到一超聲波影像數(shù)據(jù)300，其中，超聲波影像300包含有復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)，每一該超聲波回音信號(hào)點(diǎn)具有一訊號(hào)影像數(shù)值。

接著，解析單元220連接該接收設(shè)備210，用以分析該超聲波影像數(shù)據(jù)300，用戶得在超聲波影像300中設(shè)定一窗口330，其窗口330長(zhǎng)寬比例設(shè)定為超聲波掃描儀發(fā)射入射脈沖長(zhǎng)度的N倍數(shù)，N為非零的自然數(shù)，然后以超聲波影像300左上角為起始位置，統(tǒng)計(jì)窗口330內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，并以一分散量數(shù)(Measure of Dispersion，MD)、一位置量數(shù)(Measure of Location，ML)或前述量數(shù)之任意組合計(jì)算該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一參數(shù)值。

本發(fā)明解析單元220對(duì)超聲波影像300的操作，先以一第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中一窗口330范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第一參數(shù)值。隨后，解析單元220利用窗口330以固定點(diǎn)距離或者非固定點(diǎn)距離方式進(jìn)行移動(dòng)，其中，以非固定點(diǎn)距離為例，每次縱向或橫向移動(dòng)之點(diǎn)距離都不一樣，以固定橫向移動(dòng)之點(diǎn)距離310，例如6個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的點(diǎn)距離，以及固定縱向移動(dòng)之點(diǎn)距離320，例如36個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的點(diǎn)距離。每一次橫向或縱向移動(dòng)一 各自固定的點(diǎn)距離時(shí)，由解析單元220重新計(jì)算取得一新參數(shù)值。

舉例來說，解析單元220取得該第一參數(shù)值后，窗口330以間隔該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)6個(gè)點(diǎn)距離橫向方向與36個(gè)點(diǎn)距離縱向方向進(jìn)行移動(dòng)并且選取一第二超聲波回音信號(hào)點(diǎn)，解析單元220系以該第二超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，圈選該窗口范圍330，并統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中該窗口范圍330內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第二參數(shù)值。窗口330重復(fù)以該點(diǎn)距離為區(qū)隔，透過解析單元220取得復(fù)數(shù)個(gè)參數(shù)值，直計(jì)算取得該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值，系包含該超聲波影像數(shù)據(jù)中之該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的訊號(hào)影像數(shù)值，當(dāng)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)間隔之點(diǎn)距離大于一個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)時(shí)，會(huì)將所取得之該些參數(shù)值進(jìn)行一內(nèi)插函數(shù)計(jì)算以取得完整之該些參數(shù)值。若以固定點(diǎn)距離為例，則每次縱向320或橫向310移動(dòng)之點(diǎn)距離都一樣。

其中，該位置量數(shù)(Measure of Location，ML)泛指資料數(shù)值集中位置之量數(shù)，包含一眾數(shù)值、一統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)值、或一平均值；在一實(shí)施例中，解析單元220計(jì)算該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心於該窗口范圍330之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第一眾數(shù)值至一第n眾數(shù)值的參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，係如下公式一表示之：

S＝Mode(window block)

再一實(shí)施例中，解析單元220計(jì)算該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口范圍330之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)值，統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)可以由用戶自定，X＝25、50、75…等，系如下公式二表示之：

S＝Percentile X(window block)

當(dāng)X＝50時(shí)，統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)即為中位數(shù)值，系以第一中位數(shù)值至一第n中位數(shù)值的參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，進(jìn)一步由以下公式作表示：

S＝Percentile 50(window block)＝Median(window block)

再一實(shí)施例中，解析單元220計(jì)算該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口范圍330之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第一平均值至一第n平均值的參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，系如下公式三表示之：

S＝Mean(window block)

再者，該分散量數(shù)(Measure of Dispersion，MD)泛指資料數(shù)值離中心散布情況之量數(shù)，包含一標(biāo)準(zhǔn)偏差值、或一統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值；在一實(shí)施例中，解析單元220計(jì)算該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口范圍330所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得該一統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值的參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，前述之統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值系由該第一統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)值與該第二統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)值相減所取得，系如下公式四表示之，統(tǒng)計(jì)百分位數(shù)可以由用戶自定：

S＝(Percentile X1(window block)–Percentile X2(window block)

請(qǐng)參考圖4，圖4系以本發(fā)明公式四為依據(jù)提出三種不同的百分位數(shù)之表格，其中，該表格可針對(duì)變量X1以及X2提出兩種不同的數(shù)據(jù)。請(qǐng)參考圖5A至圖5E其系以本發(fā)明公式四為依據(jù)第一組變量(X1＝95以及X2＝5)為統(tǒng)計(jì)量方式可以清楚評(píng)估不同程度變異之肝組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情況于不同時(shí)期之肝纖維化案例。

請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D6A至圖6E其系以本發(fā)明公式四為依據(jù)第二組變量(X1＝95 以及X2＝50)為統(tǒng)計(jì)量方式可以清楚評(píng)估不同程度變異之肝組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情況于不同時(shí)期之肝纖維化案例。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D7A至圖7E其系以本發(fā)明公式四為依據(jù)第三組變量(X1＝50以及X2＝5)為統(tǒng)計(jì)量方式可以清楚評(píng)估不同程度變異之肝組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情況于不同時(shí)期之肝纖維化案例。

再一實(shí)施例中，解析單元220計(jì)算該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口范圍330所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得一第一標(biāo)準(zhǔn)偏差值至一第n標(biāo)準(zhǔn)偏差值的參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，系如下公式五表示之：

S＝std(window block)

本發(fā)明進(jìn)一步任何組合復(fù)數(shù)不同之分散量數(shù)(Measure of Dispersion，MD)和位置量數(shù)(Measure of Location，ML)，由該些量數(shù)的組合式計(jì)算該窗口范圍330所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，進(jìn)行一參數(shù)值的取得。

系如取得該些訊號(hào)影像數(shù)值的一第一分散量數(shù)與一第二分散量數(shù)，并以上述分散量數(shù)的相除值后，再給予一加權(quán)常數(shù)(C)及一次方常數(shù)(m)作為參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，以S＝C*(MD1/MD2)^m表示之，其中，C與m可為任意常數(shù)。在一實(shí)施例中，當(dāng)C＝1且m＝1，解析單元220將該些訊號(hào)影像數(shù)值之第一統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值除以該些訊號(hào)影像數(shù)值之第二統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值后取得參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，系如下公式六表示之，其中，該些百分位數(shù)值，可以由用戶自定：

S＝(Percentile X1(window block)–Percentile X2(window block))/

(Percentile X3(window block)–Percentile X4(window block))

請(qǐng)參考圖8，圖8系以本發(fā)明公式六為依據(jù)提出四種不同百分位數(shù)之表格，其中，該表格針對(duì)變量X1,X2,X3以及X4包含四種不同的數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D9A至圖9D其系以本發(fā)明公式六為依據(jù)之圖8表格所揭示之百分位數(shù)，圖9E為原始之超聲波影像，因此產(chǎn)生聲波散射子之超聲波影像可以清楚地辨識(shí)出組織的結(jié)構(gòu)性特征。圖9A其系以本發(fā)明公式六為依據(jù)第一組變量(X1＝75,X2＝5,X3＝95以及X4＝5)為統(tǒng)計(jì)量方式產(chǎn)生聲波散射子之超聲波影像。圖9B其系以本發(fā)明公式六為依據(jù)第二組變量(X1＝50,X2＝5,X3＝95以及X4＝5)為統(tǒng)計(jì)量方式產(chǎn)生聲波散射子之超聲波影像。圖9C其系以本發(fā)明公式六為依據(jù)第三組變量(X1＝25,X2＝5,X3＝95以及X4＝5)為統(tǒng)計(jì)量方式產(chǎn)生聲波散射子之超聲波影像。圖9D其系以本發(fā)明公式六為依據(jù)第四組變量(X1＝95,X2＝5,X3＝50以及X4＝0)為統(tǒng)計(jì)量方式產(chǎn)生聲波散射子之超聲波影像，評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情形。

再一實(shí)施例中，當(dāng)C＝1且m＝1，解析單元220系將該些訊號(hào)影像數(shù)值之一統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值除以該些訊號(hào)影像數(shù)值之標(biāo)準(zhǔn)偏差值后取得參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，其中，該些百分位數(shù)值，可以由用戶自定，系如下公式七表示之：

S＝(Percentile X1(window block)–Percentile X2(window block))/std(window block)

又如取得該些訊號(hào)影像數(shù)值的一第一位置量數(shù)、一第二位置量數(shù)與一分散量數(shù)，并以上述位置量數(shù)之差值除以該分散量數(shù)后，再給予該加權(quán)常數(shù)(C)及該次方常數(shù)(m)作為參數(shù)值(S)，以S＝C*((ML1-ML2)/MD)^m表示之， 其中，C與m可為任意常數(shù)。在一實(shí)施例中，當(dāng)C＝1且m＝1，解析單元220系將該些訊號(hào)影像數(shù)值之眾數(shù)值減去該些訊號(hào)影像數(shù)值之平均值后，再除以該些訊號(hào)影像數(shù)值之一統(tǒng)計(jì)全距數(shù)值后取得參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，其中，該些百分位數(shù)值，可以由用戶自定，系如下公式八表示之：

S＝(Mode(window block)-Mean(window block))/(Percentile X1(window block)–Percentile X2(window block))

再一實(shí)施例中，當(dāng)C＝1且m＝1，解析單元220系將該些訊號(hào)影像數(shù)值之眾數(shù)值減去該些訊號(hào)影像數(shù)值之平均值后，再除以該些訊號(hào)影像數(shù)值之標(biāo)準(zhǔn)偏差值后取得參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，系如下公式九表示之：

S＝(Mode(window block)-Mean(window block))/std(window block)

請(qǐng)參考圖10，圖10系以本發(fā)明公式九為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像，顯示單元230由取得之參數(shù)值作為超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的聲波散射子數(shù)值，系可參酌圖9E原始之超聲波影像，評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情形。

再一實(shí)施例中，當(dāng)C＝1且m＝1，解析單元220系將該些訊號(hào)影像數(shù)值之中位數(shù)值減去該些訊號(hào)影像數(shù)值之平均值后，再除以該些訊號(hào)影像數(shù)值之標(biāo)準(zhǔn)偏差值后取得參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，系如下公式十表示之：

S＝(Median(window block)-Mean(window block))/std(window block)

請(qǐng)參考圖11，圖11系以本發(fā)明公式十為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像，顯示單元230由取得之參數(shù)值作為超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的聲波散射子數(shù)值，系可參酌圖9E原始之超聲波影像，評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情形。

又如取得該些訊號(hào)影像數(shù)值的一分散量數(shù)與一位置量數(shù)相除數(shù)值后，再給予該加權(quán)常數(shù)(C)及該次方常數(shù)(m)作為參數(shù)值(S)，以S＝C*(MD/ML)^m表示之，其中，C與m可為任意常數(shù)。在一實(shí)施例中，當(dāng)C＝1且m＝1，解析單元220系將該些訊號(hào)影像數(shù)值之標(biāo)準(zhǔn)偏差值除以該些訊號(hào)影像數(shù)值之平均值，取得參數(shù)值，作為聲波散射子數(shù)值(S)，系如下公式十一表示之：

S＝Std(window block)/Mean(window block)

請(qǐng)參考圖12，圖12系以本發(fā)明公式十一為依據(jù)所產(chǎn)生之聲波散射子的超聲波影像，顯示單元230由取得之參數(shù)值作為超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的聲波散射子數(shù)值，系可參酌圖9E原始之超聲波影像，評(píng)估組織內(nèi)部散射子分布和結(jié)構(gòu)排列情形。

本發(fā)明藉由聲波散射子之超聲波影像的產(chǎn)生，對(duì)比原始之超聲波影像，可清楚地辨識(shí)出相關(guān)組織的結(jié)構(gòu)性特征，亦針對(duì)血管位置，加以區(qū)分血管壁與內(nèi)部血流之信息，并可加以確認(rèn)其觀測(cè)器官之輪廓邊界、或與相鄰器官之相對(duì)位置，提供不同的臨床信息(圖8至圖12)。此外亦可有效區(qū)分出肝纖維化之嚴(yán)重程度，從聲波散射組織統(tǒng)計(jì)影像上來看可以發(fā)現(xiàn)纖維化程度愈高其對(duì)應(yīng)的聲波散射子數(shù)值之影像亮度較低，其中，圖5A、圖6A、以及圖7A代表正常的肝臟，而圖5B至圖5E、圖6B至圖6E、以及圖7B至圖7E代表不同程度變異之肝纖維化組織，該聲波散射子數(shù)值愈小代表纖維化程度愈高。

請(qǐng)參考圖13，圖13其系以本發(fā)明取得聲波散射子之超聲波影像方法之一實(shí)施例的流程圖400。

首先，在步驟410中，透過接收設(shè)備210對(duì)一組織進(jìn)行照射，得到一超 聲波影像數(shù)據(jù)300，該超聲波影像300具有復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)，每一該超聲波回音信號(hào)點(diǎn)具有一訊號(hào)影像數(shù)值。

接著，在步驟420中，解析單元220以一第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)超聲波影像數(shù)據(jù)中一窗口范圍330所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些數(shù)值，用以取得一第一參數(shù)值。

在步驟430中，解析單元220以一第二超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心，統(tǒng)計(jì)該超聲波影像數(shù)據(jù)中該窗口范圍330內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，用以取得一第二參數(shù)值，其中，該第二超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為間隔該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)至少一點(diǎn)距離；舉例來說，得利用窗口330以橫向或縱向的方向進(jìn)行移動(dòng)，其中，橫向移動(dòng)之點(diǎn)距離310，例如6個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的距離，以及縱向移動(dòng)之點(diǎn)距離320，例如36個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)距離。

在步驟440中，解析單元220重復(fù)以該點(diǎn)距離為區(qū)隔，統(tǒng)計(jì)復(fù)數(shù)個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)為中心于該窗口330范圍內(nèi)所有之超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的該些訊號(hào)影像數(shù)值，取得復(fù)數(shù)個(gè)參數(shù)值，直到計(jì)算取得該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值，系包含該超聲波影像數(shù)據(jù)中之該些超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的訊號(hào)影像數(shù)值，當(dāng)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)間隔之點(diǎn)距離大于一個(gè)超聲波回音信號(hào)點(diǎn)時(shí)，會(huì)將所取得之該些參數(shù)值進(jìn)行一內(nèi)插函數(shù)計(jì)算以取得完整之該些參數(shù)值，其中，該些參數(shù)值為該些訊號(hào)影像數(shù)值的一分散量數(shù)、一位置量數(shù)或前述量數(shù)之任意組合。

最后，在步驟450中，顯示單元230將該第一參數(shù)值至一第n參數(shù)值分別作為該第一超聲波回音信號(hào)點(diǎn)至該第n超聲波回音信號(hào)點(diǎn)的聲波散射子數(shù) 值，輸出一超聲波影像，并以常用的色階表示方式來顯示。

本發(fā)明所揭露取得聲波散射子之超聲波影像系統(tǒng)及方法，藉由用戶先在超聲波影像設(shè)定一窗口330，以影像左上角為起始位置，再根據(jù)所使用之不同公式計(jì)算其參數(shù)值，其參數(shù)值統(tǒng)計(jì)可為一個(gè)或多個(gè)或其組合，隨后窗口330移動(dòng)固定或非固定之點(diǎn)距離，每移動(dòng)一距離后，便再次計(jì)算參數(shù)值，逐步重復(fù)計(jì)算直到窗口330完成整個(gè)超聲波影像掃描為止，終以常用的彩色色階來呈現(xiàn)聲波散射子數(shù)值數(shù)組。

因此透過本發(fā)明所揭露取得聲波散射子之超聲波影像系統(tǒng)及方法，可應(yīng)用在不同器官之超聲波影像診斷，無論和傳統(tǒng)灰階影像或超聲波Nakagami影像或相比或利用對(duì)數(shù)式壓縮所產(chǎn)生超聲波影像，皆可提供更多臨床上的信息，尤其針對(duì)血管位置，加以區(qū)分血管壁與內(nèi)部血流之信息，了解血管位置，可輔助醫(yī)師加以確認(rèn)其觀測(cè)器官(不僅限制只于肝臟)之輪廓邊界、或與相鄰器官之相對(duì)位置，有助于醫(yī)師判讀影像之便利。

上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明之原理及其功效，并非限制本發(fā)明。因此習(xí)于此技術(shù)之人士對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明之精神。本發(fā)明之權(quán)利范圍應(yīng)如后述之申請(qǐng)專利范圍所列。